JPH09260769A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH09260769A JPH09260769A JP8064162A JP6416296A JPH09260769A JP H09260769 A JPH09260769 A JP H09260769A JP 8064162 A JP8064162 A JP 8064162A JP 6416296 A JP6416296 A JP 6416296A JP H09260769 A JPH09260769 A JP H09260769A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- lattice constant
- substrate
- well
- quantum well
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/34326—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer based on InGa(Al)P, e.g. red laser
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子の閉じ込めの良好な歪み量子井戸を構造
を実現し、低しきい値電流の赤色半導体レーザを提供す
ることにある。 【構成】 格子定数が0.565nmと0.56nmの
間にある基板11を用い、基板の格子定数よりも大きな
格子定数をもつGaInP混晶を井戸層141とし、基
板の格子定数よりも小さな格子定数をもつAlGaIn
P混晶を障壁層142とした量子井戸構造を活性層14
とする。
を実現し、低しきい値電流の赤色半導体レーザを提供す
ることにある。 【構成】 格子定数が0.565nmと0.56nmの
間にある基板11を用い、基板の格子定数よりも大きな
格子定数をもつGaInP混晶を井戸層141とし、基
板の格子定数よりも小さな格子定数をもつAlGaIn
P混晶を障壁層142とした量子井戸構造を活性層14
とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光情報処理用の光源
として用いられる半導体レーザに関する。
として用いられる半導体レーザに関する。
【0002】
【従来の技術】光情報処理用の光源として用いられる半
導体レーザには長寿命で、温度によるしきい値電流の変
化の小さなものが求められる。長寿命化のためには、レ
ーザのしきい値電流を低減することが有効である。これ
らのために、量子井戸構造を活性層とする半導体レーザ
が用いられ、特に井戸層を構成する半導体の格子定数が
基板のものと異なる、歪量子井戸構造が有効であること
が知られている。
導体レーザには長寿命で、温度によるしきい値電流の変
化の小さなものが求められる。長寿命化のためには、レ
ーザのしきい値電流を低減することが有効である。これ
らのために、量子井戸構造を活性層とする半導体レーザ
が用いられ、特に井戸層を構成する半導体の格子定数が
基板のものと異なる、歪量子井戸構造が有効であること
が知られている。
【0003】また、障壁層の格子定数を井戸層と反対方
向にずらすことにより量子井戸全体としての歪みを補償
するとレーザの信頼性が向上する。
向にずらすことにより量子井戸全体としての歪みを補償
するとレーザの信頼性が向上する。
【0004】一方、記憶容量を大きくするため、レーザ
の短波長化も要求され、基板として従来のGaAsより
も短い格子定数をもつGaAsPを用いることが、クレ
ッセルらH.Kressel,C.J.Nuesse,
and G.H.Olsenにより「ジャーナル・オブ
・アプライド・フィジックス(Journal ofA
pplied Physics)第49巻,第3140
−3149頁、1978年」に、T.Tanaka,
K.Uchida,Y.Ishitani,and
S.Minagawaにより「アプライド・フィジック
ス・レターズ(Applied Physics Le
tters)第66巻,第783−785頁,1995
年」に報告されている。これらは格子定数の短い半導体
が大きなバンドギャップをもつことを利用して基板に格
子整合させた活性層の短波長化を目指したものである。
の短波長化も要求され、基板として従来のGaAsより
も短い格子定数をもつGaAsPを用いることが、クレ
ッセルらH.Kressel,C.J.Nuesse,
and G.H.Olsenにより「ジャーナル・オブ
・アプライド・フィジックス(Journal ofA
pplied Physics)第49巻,第3140
−3149頁、1978年」に、T.Tanaka,
K.Uchida,Y.Ishitani,and
S.Minagawaにより「アプライド・フィジック
ス・レターズ(Applied Physics Le
tters)第66巻,第783−785頁,1995
年」に報告されている。これらは格子定数の短い半導体
が大きなバンドギャップをもつことを利用して基板に格
子整合させた活性層の短波長化を目指したものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の635nm付近
の光を発する半導体レーザに歪量子井戸構造を導入して
半導体レーザの特性向上を計るときに次のような問題が
生じる。
の光を発する半導体レーザに歪量子井戸構造を導入して
半導体レーザの特性向上を計るときに次のような問題が
生じる。
【0006】第1に井戸層の格子定数が基板の格子定数
より大きい圧縮歪量子井戸構造では井戸層の材料のバン
ドギャップが小さいため635nm付近の光を発光させ
るためには井戸層の厚さを1〜2nmと非常に薄く形成
しなければならない。したがって成長時の井戸層厚のば
らつきによって特性の低下が生じる。
より大きい圧縮歪量子井戸構造では井戸層の材料のバン
ドギャップが小さいため635nm付近の光を発光させ
るためには井戸層の厚さを1〜2nmと非常に薄く形成
しなければならない。したがって成長時の井戸層厚のば
らつきによって特性の低下が生じる。
【0007】第2に井戸層の格子定数が基板のそれより
小さな引っ張り歪量子井戸では井戸層の材料のバンドギ
ャップが大きくなるため井戸層を厚くできるが、障壁層
とのバンドギャップの差が小さくなるためキャリアの閉
じ込めが悪くなり、キャリアの活性層からの漏れによっ
てしきい値電流や温度特性が悪化する。特に障壁層に圧
縮歪みを加えた歪補償構造では井戸層と障壁層の間で電
子に対するポテンシャル障壁がほとんど無くなり電子の
漏れが大きくなる。
小さな引っ張り歪量子井戸では井戸層の材料のバンドギ
ャップが大きくなるため井戸層を厚くできるが、障壁層
とのバンドギャップの差が小さくなるためキャリアの閉
じ込めが悪くなり、キャリアの活性層からの漏れによっ
てしきい値電流や温度特性が悪化する。特に障壁層に圧
縮歪みを加えた歪補償構造では井戸層と障壁層の間で電
子に対するポテンシャル障壁がほとんど無くなり電子の
漏れが大きくなる。
【0008】第3に井戸層と障壁層とのバンドギャップ
を大きくするために障壁層となるAlGaInPのAl
組成を増すとバンド構造が間接還移型となる。このため
X点のエネルギーが小さくなりX点を経由したキャリア
の漏れが大きくなる。
を大きくするために障壁層となるAlGaInPのAl
組成を増すとバンド構造が間接還移型となる。このため
X点のエネルギーが小さくなりX点を経由したキャリア
の漏れが大きくなる。
【0009】このように630nm帯のレーザを歪量子
井戸活性層で作る場合に多くの問題点が生じ性能向上が
難しくなっている。
井戸活性層で作る場合に多くの問題点が生じ性能向上が
難しくなっている。
【0010】次に、障壁層の格子定数を井戸層と反対方
向にずらすことにより量子井戸全体としての歪みを補償
する歪補償引っ張り歪量子井戸を用いた半導体レーザの
問題点を詳細に説明する。
向にずらすことにより量子井戸全体としての歪みを補償
する歪補償引っ張り歪量子井戸を用いた半導体レーザの
問題点を詳細に説明する。
【0011】図4(a)は歪補償引っ張り歪量子井戸を
用いた半導体レーザの概略図であり、基板41にクラッ
ド層42、ガイド層43、活性層44、ガイド層45、
クラッド層46が順次積層されている。
用いた半導体レーザの概略図であり、基板41にクラッ
ド層42、ガイド層43、活性層44、ガイド層45、
クラッド層46が順次積層されている。
【0012】各層の材料としては基板41にGaAs、
クラッド層42、46として基板に格子整合した(Al
0.7 Ga0.3 )0.5 In0.5 P、ガイド層43、45に
基板に格子整合した(Al0.5 Ga0.5 )0.5 In0.5
P、活性層44の量子井戸構造の井戸層441に歪みが
0.93%のGa0.64In0.36P、障壁層442に歪み
が−0.7%のAl0.42In0.58Pを用いている。
クラッド層42、46として基板に格子整合した(Al
0.7 Ga0.3 )0.5 In0.5 P、ガイド層43、45に
基板に格子整合した(Al0.5 Ga0.5 )0.5 In0.5
P、活性層44の量子井戸構造の井戸層441に歪みが
0.93%のGa0.64In0.36P、障壁層442に歪み
が−0.7%のAl0.42In0.58Pを用いている。
【0013】図4(b)は歪補償引っ張り歪量子井戸を
用いた半導体レーザにおける井戸層からクラッド層まで
の各々の層のΓ点のエネルギー及びX点のエネルギーを
しめす伝導帯ダイアグラムの図である。
用いた半導体レーザにおける井戸層からクラッド層まで
の各々の層のΓ点のエネルギー及びX点のエネルギーを
しめす伝導帯ダイアグラムの図である。
【0014】図4(a)で用いた材料では図4(b)に
示すように井戸層441の電子のΓ点のエネルギーと障
壁層442、ガイド層43までの電子のΓ点のエネルギ
ーとの差がほとんどなく、クラッド層42との間に30
meVの差があるにすぎない。このため、量子井戸の効
果は期待できず、また電子の漏れも非常に大きくなる。
示すように井戸層441の電子のΓ点のエネルギーと障
壁層442、ガイド層43までの電子のΓ点のエネルギ
ーとの差がほとんどなく、クラッド層42との間に30
meVの差があるにすぎない。このため、量子井戸の効
果は期待できず、また電子の漏れも非常に大きくなる。
【0015】さらに、井戸層441のΓ点と障壁層44
2とクラッド層42のX点とのエネルギーの差も110
meVしかなくX点を経由したキャリアの漏れも大き
い。このためΓ点のエネルギー差を大きくするために障
壁層442、ガイド層43、クラッド層42のAl組成
を大きくするとX点のエネルギーが小さくなるためX点
を経由したキャリアの漏れがさらに大きくなるためキャ
リアのオーバーフロー防止効果は得られない。
2とクラッド層42のX点とのエネルギーの差も110
meVしかなくX点を経由したキャリアの漏れも大き
い。このためΓ点のエネルギー差を大きくするために障
壁層442、ガイド層43、クラッド層42のAl組成
を大きくするとX点のエネルギーが小さくなるためX点
を経由したキャリアの漏れがさらに大きくなるためキャ
リアのオーバーフロー防止効果は得られない。
【0016】このように630nm帯のレーザを引っ張
り歪量子井戸活性層で作る場合には歪みの大きさを大き
くすることができないため性能向上は難しくなる。
り歪量子井戸活性層で作る場合には歪みの大きさを大き
くすることができないため性能向上は難しくなる。
【0017】次に基板として従来のGaAsよりも短い
格子定数をもつGaAsPを用いて短波長化を行った場
合、格子整合するGaInP活性層の組成がGaPに近
づくため、X点からのキャリアの漏れが大きくなるため
特性の向上は望めない。したがって基板の格子定数を小
さくして短波長化するのには限界がある。
格子定数をもつGaAsPを用いて短波長化を行った場
合、格子整合するGaInP活性層の組成がGaPに近
づくため、X点からのキャリアの漏れが大きくなるため
特性の向上は望めない。したがって基板の格子定数を小
さくして短波長化するのには限界がある。
【0018】本発明の目的は、電子の閉じ込めの良好な
歪量子井戸を構造を実現し、低しきい値電流の赤色光半
導体レーザを提供することにある。
歪量子井戸を構造を実現し、低しきい値電流の赤色光半
導体レーザを提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ
は、格子定数が0.565nmと0.56nmの間にあ
る基板を用い、基板の格子定数よりも大きな格子定数を
もつGaInP混晶を井戸層とし、基板の格子定数より
も小さな格子定数をもつAlGaInP混晶を障壁層と
した量子井戸構造を活性層とする。
は、格子定数が0.565nmと0.56nmの間にあ
る基板を用い、基板の格子定数よりも大きな格子定数を
もつGaInP混晶を井戸層とし、基板の格子定数より
も小さな格子定数をもつAlGaInP混晶を障壁層と
した量子井戸構造を活性層とする。
【0020】また本発明の半導体レーザは、基板上に層
の最上部の格子定数が0.565nmと0.56nmの
間にある緩衝層を積層し、緩衝層の最上部の格子定数よ
りも大きな格子定数をもつGaInP混晶を井戸層と
し、緩衝層の最上部の格子定数よりも小さな格子定数を
もつAlGaInP混晶を障壁層とした量子井戸構造を
活性層とする。
の最上部の格子定数が0.565nmと0.56nmの
間にある緩衝層を積層し、緩衝層の最上部の格子定数よ
りも大きな格子定数をもつGaInP混晶を井戸層と
し、緩衝層の最上部の格子定数よりも小さな格子定数を
もつAlGaInP混晶を障壁層とした量子井戸構造を
活性層とする。
【0021】
[実施形態1]図1は本発明を適用した第1の実施形態
の層構造及び伝導帯のバンドダイアグラムを示す。
の層構造及び伝導帯のバンドダイアグラムを示す。
【0022】図1(a)は第1の実施形態である半導体
レーザの概略図であり、基板11にクラッド層12、ガ
イド層13、活性層14、ガイド層15、クラッド層1
6が順次積層されている。
レーザの概略図であり、基板11にクラッド層12、ガ
イド層13、活性層14、ガイド層15、クラッド層1
6が順次積層されている。
【0023】各層の材料として基板11に格子定数が
0.562nmのGaAs0.835 P0.165 を用い、クラ
ッド層12、16に基板11と格子整合した(Al0.7
Ga0.3 )0.6 In0.4 P、ガイド層13、15に基板
に格子整合した(Al0.5 Ga0.5 )0.6 In0.4 P、
活性層14となる量子井戸構造の井戸層141に圧縮歪
みが−1%のGa0.46In0.54P、障壁層142に引っ
張り歪みが0.5%の(Al0.1 Ga0.9 )0.66In
0.34Pを用いている。第1の実施形態における井戸層の
バンドギャップは1.9eVである。
0.562nmのGaAs0.835 P0.165 を用い、クラ
ッド層12、16に基板11と格子整合した(Al0.7
Ga0.3 )0.6 In0.4 P、ガイド層13、15に基板
に格子整合した(Al0.5 Ga0.5 )0.6 In0.4 P、
活性層14となる量子井戸構造の井戸層141に圧縮歪
みが−1%のGa0.46In0.54P、障壁層142に引っ
張り歪みが0.5%の(Al0.1 Ga0.9 )0.66In
0.34Pを用いている。第1の実施形態における井戸層の
バンドギャップは1.9eVである。
【0024】本発明の第1の実施形態では量子井戸構造
の格子定数が小さいため、バンドギャップが大きくな
る。したがって圧縮歪量子井戸の井戸幅を5nm程度と
することができ成長時の井戸層のばらつきの影響が小さ
くそれによる特性の低下を避けることができる。
の格子定数が小さいため、バンドギャップが大きくな
る。したがって圧縮歪量子井戸の井戸幅を5nm程度と
することができ成長時の井戸層のばらつきの影響が小さ
くそれによる特性の低下を避けることができる。
【0025】図1(b)は本発明の第1の実施形態の半
導体レーザにおける井戸層からクラッド層までの伝導帯
ダイアグラムを示している。図1(b)に示したような
構造では、井戸層のΓ点からの障壁層、ガイド層、クラ
ッド層のΓ点までのエネルギー差はそれぞれ160me
V、180meV、210meVあり、十分な閉じ込め
が期待できる。
導体レーザにおける井戸層からクラッド層までの伝導帯
ダイアグラムを示している。図1(b)に示したような
構造では、井戸層のΓ点からの障壁層、ガイド層、クラ
ッド層のΓ点までのエネルギー差はそれぞれ160me
V、180meV、210meVあり、十分な閉じ込め
が期待できる。
【0026】また、井戸層のΓ点からの井戸層、障壁
層、ガイド層、クラッド層のX点までのエネルギー差も
それぞれ310meV、250meV,190meV、
140meVであり、X点を経由した電子の漏れも抑ぐ
ことができる。
層、ガイド層、クラッド層のX点までのエネルギー差も
それぞれ310meV、250meV,190meV、
140meVであり、X点を経由した電子の漏れも抑ぐ
ことができる。
【0027】図2は井戸層のΓ点から見たAlGaIn
Pの電子のエネルギーを示す図である。
Pの電子のエネルギーを示す図である。
【0028】図中実線は歪補償を行ったときのAlGa
InPのΓ点のエネルギー、点線は歪補償を行ったとき
のAlGaInPのX点のエネルギー、破線は基板に格
子整合したAlGaInPのΓ点のエネルギー、一点鎖
線はAlGaInPのX点のエネルギーを表わす。
InPのΓ点のエネルギー、点線は歪補償を行ったとき
のAlGaInPのX点のエネルギー、破線は基板に格
子整合したAlGaInPのΓ点のエネルギー、一点鎖
線はAlGaInPのX点のエネルギーを表わす。
【0029】AlGaInPのAl組成を0から1へ変
化させるとΓ点の間のエネルギー差が大きくなるが、X
点のエネルギーが小さくなる。ここで量子井戸構造にお
いて障壁層のX点を経由したキャリアのもれが無視でき
るためにはX点に存在する電子の数が井戸層のΓ点に存
在する電子の数より十分小さいことが必要である。この
比が1/10であればX点を経由した漏れ電流は実用上
無視できる大きさになる。
化させるとΓ点の間のエネルギー差が大きくなるが、X
点のエネルギーが小さくなる。ここで量子井戸構造にお
いて障壁層のX点を経由したキャリアのもれが無視でき
るためにはX点に存在する電子の数が井戸層のΓ点に存
在する電子の数より十分小さいことが必要である。この
比が1/10であればX点を経由した漏れ電流は実用上
無視できる大きさになる。
【0030】平衡状態でのΓ点の電子とX点の電子の存
在比が10:1以上となるためにはΓ点の電子とX点の
電子のエネルギー差として170meVあることが必要
になる。したがって本実施形態に用いた基板と井戸層の
条件ではAl組成が0.5以下であればよい。このとき
井戸層と障壁層のΓ点の間のエネルギー差も100me
V以上あるから量子井戸の効果も失われない。
在比が10:1以上となるためにはΓ点の電子とX点の
電子のエネルギー差として170meVあることが必要
になる。したがって本実施形態に用いた基板と井戸層の
条件ではAl組成が0.5以下であればよい。このとき
井戸層と障壁層のΓ点の間のエネルギー差も100me
V以上あるから量子井戸の効果も失われない。
【0031】また、基板の格子定数をさらに小さくして
0.56nm以下にした場合、Γ点とX点とのエネルギ
ー差が小さくなり、上の条件を満たすAlGaInP層
の組成はなくなるため、基板の格子定数は0.56nm
以上としなければならない。
0.56nm以下にした場合、Γ点とX点とのエネルギ
ー差が小さくなり、上の条件を満たすAlGaInP層
の組成はなくなるため、基板の格子定数は0.56nm
以上としなければならない。
【0032】第1の実施形態により電子の閉じ込めの良
好な歪み量子井戸を構造を実現し、低しきい値電流の赤
色光半導体レーザを提供できる。
好な歪み量子井戸を構造を実現し、低しきい値電流の赤
色光半導体レーザを提供できる。
【0033】[実施形態2]次に本発明の第2の実施形
態を示す。第1の実施形態は格子定数が0.565nm
と0.56nmの間にある基板を用いた構造の例を示し
たが本実施形態ではこれ以外の基板を利用した例を示
す。
態を示す。第1の実施形態は格子定数が0.565nm
と0.56nmの間にある基板を用いた構造の例を示し
たが本実施形態ではこれ以外の基板を利用した例を示
す。
【0034】図3(a)は本発明の第2の実施形態の層
構造の概略図であり、基板21にSiを用い、基板21
上に組成がGaPからGaAs0.835 P0.165 まで徐々
に変化させた厚さ1μmの緩衝層211を成長し、その
上に格子定数が0.562nmの(Al0.7 Ga0.3 )
0.6 In0.4 Pからなるクラッド層22と(Al0.5G
a0.5 )0.6 In0.4 Pからなるガイド層23、歪みが
−1%のGa0.46In0.54Pの井戸層241と歪みが
0.5%の(Al0.1 Ga0.9 )0.66In0.34Pの障壁
層242からなる量子井戸構造の活性層24、さらに、
(Al0.5 Ga0.5 )0.6 In0.4 Pからなるガイド層
25と(Al0.7 Ga0.3 )0.6 In0.4Pからなるク
ラッド層26を用い順次積層している。
構造の概略図であり、基板21にSiを用い、基板21
上に組成がGaPからGaAs0.835 P0.165 まで徐々
に変化させた厚さ1μmの緩衝層211を成長し、その
上に格子定数が0.562nmの(Al0.7 Ga0.3 )
0.6 In0.4 Pからなるクラッド層22と(Al0.5G
a0.5 )0.6 In0.4 Pからなるガイド層23、歪みが
−1%のGa0.46In0.54Pの井戸層241と歪みが
0.5%の(Al0.1 Ga0.9 )0.66In0.34Pの障壁
層242からなる量子井戸構造の活性層24、さらに、
(Al0.5 Ga0.5 )0.6 In0.4 Pからなるガイド層
25と(Al0.7 Ga0.3 )0.6 In0.4Pからなるク
ラッド層26を用い順次積層している。
【0035】本実施形態では基板21上に形成したGa
As1-X Px 混晶の緩衝層211の格子定数を基板側か
ら最上部に向かうにしたがって変化させている。緩衝層
211の格子定数は基板21側をGaPとして緩衝層2
11の最上部のGaAs1-XPX 混晶の格子定数が0.
565nmと0.56nmの間になるように選択する。
第2の実施形態では基板上の緩衝層211の最上部のG
aAs1-X PX の格子定数を0.562nmとなるよう
に基板側から変化させた。第2の実施形態の例では第1
の実施形態のように特定の格子定数の基板を用いなくと
も電子の閉じ込めの良好な歪み量子井戸を構造を実現
し、低しきい値電流の赤色光半導体レーザを提供できる
半導体レーザが得られる。
As1-X Px 混晶の緩衝層211の格子定数を基板側か
ら最上部に向かうにしたがって変化させている。緩衝層
211の格子定数は基板21側をGaPとして緩衝層2
11の最上部のGaAs1-XPX 混晶の格子定数が0.
565nmと0.56nmの間になるように選択する。
第2の実施形態では基板上の緩衝層211の最上部のG
aAs1-X PX の格子定数を0.562nmとなるよう
に基板側から変化させた。第2の実施形態の例では第1
の実施形態のように特定の格子定数の基板を用いなくと
も電子の閉じ込めの良好な歪み量子井戸を構造を実現
し、低しきい値電流の赤色光半導体レーザを提供できる
半導体レーザが得られる。
【0036】また本実施形態では基板にSiを用いたが
これに限定されるものではなく他の基板を用いてもよ
い。
これに限定されるものではなく他の基板を用いてもよ
い。
【0037】図3(a)にこのとき伝導帯のバンドダイ
アグラムを示す。第1の実施形態のものと同様になり、
良好な電子の閉じ込めが得られる。本実施形態では基板
にSiを用いているため安価で良質な基板を得ることが
できる。
アグラムを示す。第1の実施形態のものと同様になり、
良好な電子の閉じ込めが得られる。本実施形態では基板
にSiを用いているため安価で良質な基板を得ることが
できる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本発明では電子の閉
じ込めの良好な歪み量子井戸を構造を実現し、低しきい
値電流の赤色光半導体レーザを提供できることである。
じ込めの良好な歪み量子井戸を構造を実現し、低しきい
値電流の赤色光半導体レーザを提供できることである。
【図1】本発明の第1の実施形態の層構造と伝導帯のバ
ンド構造を示す図である。
ンド構造を示す図である。
【図2】図1の実施形態における井戸層のΓ点から見た
AlGaInPのΓ点及びX点のエネルギーとAl組成
との関係を示した図である。
AlGaInPのΓ点及びX点のエネルギーとAl組成
との関係を示した図である。
【図3】本発明の第2の実施形態の層構造と伝導帯のバ
ンド構造を示す図である。
ンド構造を示す図である。
【図4】従来用いられている歪補償型引っ張り歪量子井
戸レーザの層構造(a)と伝導帯のバンド構造(b)を
示す図。
戸レーザの層構造(a)と伝導帯のバンド構造(b)を
示す図。
11 基板 12 クラッド層 13 ガイド層 14 活性層 15 ガイド層 16 クラッド層 141 井戸層 142 障壁層 21 基板 211 緩衝層 22 クラッド層 23 ガイド層 24 活性層 25 ガイド層 26 クラッド層 241 井戸層 242 障壁層 41 基板 42 クラッド層 43 ガイド層 44 活性層 45 ガイド層 46 クラッド層 441 井戸層 442 障壁層
Claims (2)
- 【請求項1】 格子定数が0.565nmと0.56n
mの間にある基板を用い、基板の格子定数よりも大きな
格子定数をもつGaInP混晶を井戸層とし、基板の格
子定数よりも小さな格子定数をもつA1GaInP混晶
を障壁層とした量子井戸構造を活性層とする半導体レー
ザ。 - 【請求項2】 基板上に層の最上部の格子定数が0.5
65nmと0.56nmの間にある緩衝層を積層し、緩
衝層の最上部の格子定数よりも大きな格子定数をもつG
aInP混晶を井戸層とし、緩衝層の最上部の格子定数
よりも小さな格子定数をもつA1GaInP混晶を障壁
層とした量子井戸構造を活性層とする半導体レーザ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8064162A JPH09260769A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 半導体レーザ |
US08/823,040 US5859865A (en) | 1996-03-21 | 1997-03-21 | Semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8064162A JPH09260769A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 半導体レーザ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09260769A true JPH09260769A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13250106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8064162A Pending JPH09260769A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 半導体レーザ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5859865A (ja) |
JP (1) | JPH09260769A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7038913B1 (ja) * | 2020-12-23 | 2022-03-18 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6560494B1 (en) | 2000-06-02 | 2003-05-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Electronics for a shock hardened data recorder |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5745517A (en) * | 1995-12-29 | 1998-04-28 | Xerox Corporation | Alternative doping for AlGaInP laser diodes fabricated by impurity-induced layer disordering (IILD) |
JPH1075012A (ja) * | 1996-06-27 | 1998-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置,及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-03-21 JP JP8064162A patent/JPH09260769A/ja active Pending
-
1997
- 1997-03-21 US US08/823,040 patent/US5859865A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7038913B1 (ja) * | 2020-12-23 | 2022-03-18 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5859865A (en) | 1999-01-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3433038B2 (ja) | 半導体発光装置 | |
US20110272667A1 (en) | Semiconductor light emitting device | |
US7859746B2 (en) | Semiconductor optical amplifier | |
JP2007201040A (ja) | 半導体発光素子 | |
US4603340A (en) | Semiconductor device having superlattice structure | |
US4999844A (en) | Semiconductor quantum well laser | |
US5694410A (en) | Semiconductor laser device | |
US20050180475A1 (en) | Semiconductor laser device | |
US5345463A (en) | Semiconductor laser with improved oscillation wavelength reproducibility | |
JPH05175594A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
EP0952645B1 (en) | Semiconductor laser device | |
JPH09260769A (ja) | 半導体レーザ | |
US20070241344A1 (en) | Semiconductor Light Emitting Device | |
JP2833396B2 (ja) | 歪多重量子井戸半導体レーザ | |
JPH04234184A (ja) | 半導体レーザ | |
JP2007234747A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JPH0513884A (ja) | 半導体レーザ | |
JPH07147454A (ja) | 半導体素子 | |
JPH0794822A (ja) | 半導体発光素子 | |
JPH07183614A (ja) | 歪多重量子井戸光デバイス | |
JPH0541560A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
JPH06204600A (ja) | 歪量子井戸半導体レーザ | |
JP3239821B2 (ja) | 歪み半導体結晶の製造方法 | |
JPH1197790A (ja) | 半導体レーザ | |
JP3193087B2 (ja) | AlGaInP半導体発光装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980811 |